Question

18．已知某分子晶體晶胞的8個頂點(diǎn)和6個面的中心上各有一個分子，試回答下列問題：
（1）若用“●”表示該分子，請畫出該晶體的晶胞示意圖．
（2）下列物體可形成上述晶體結(jié)構(gòu)的是AD（填字母）
A．CO₂   B．H₂O   C．SiO₂   D．C₆₀
（3）CO₂、SiO₂、CS₂三種晶體的熔點(diǎn)右高到低的順序是SiO₂＞CS₂＞CO₂；
（4）若該分子的摩爾質(zhì)量為M g•mol^-1，晶體的密度為ρg•cm^-3，阿伏加德羅常數(shù)為N_A mol^-1，則該晶體晶胞的邊長為$\root{3}{\frac{4M}{{N}_{A}ρ}}$cm．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題中條件，在立方體的面心上和頂點(diǎn)上各畫一個“●”；
（2）CO₂晶體中分子分布在晶胞的8個頂點(diǎn)和6個面的中心上，H₂O的晶胞結(jié)構(gòu)如圖晶胞內(nèi)部有分子，SiO₂是原子晶體，晶內(nèi)部也有原子，C₆₀晶體中，C₆₀分子分布在晶胞的8個頂點(diǎn)和6個面的中心上，據(jù)此答題；
（3）原子晶體的熔點(diǎn)高于分子晶體，在分子晶體中，結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，熔點(diǎn)越高，據(jù)此判斷；
（4）根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$計算出晶胞的體積，進(jìn)而確定晶胞的邊長．

解答 解：（1）根據(jù)題中條件，在立方體的面心上和頂點(diǎn)上各畫一個“●”如圖所示，
故答案為：；
（2）CO₂晶體中分子分布在晶胞的8個頂點(diǎn)和6個面的中心上，H₂O的晶胞結(jié)構(gòu)如圖晶胞內(nèi)部有分子，SiO₂是原子晶體，晶內(nèi)部也有原子，C₆₀晶體中，C₆₀分子分布在晶胞的8個頂點(diǎn)和6個面的中心上，
故選：AD；
（3）原子晶體的熔點(diǎn)高于分子晶體，在分子晶體中，結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，熔點(diǎn)越高，SiO₂是原子晶體，CO₂、CS₂是分子晶體，所以CO₂、SiO₂、CS₂三種晶體的熔點(diǎn)右高到低的順序是SiO₂＞CS₂＞CO₂，
故答案為：SiO₂＞CS₂＞CO₂；
（4）該分子的晶胞中含有的分子數(shù)為$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，所以V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{\frac{4M}{{N}_{A}}}{ρ}$cm³=$\frac{4M}{{N}_{A}ρ}$cm³，所以晶胞的邊長為$\root{3}{\frac{4M}{{N}_{A}ρ}}$cm，
故答案為：$\root{3}{\frac{4M}{{N}_{A}ρ}}$．

點(diǎn)評 本題主考查晶胞的計算、晶體的結(jié)構(gòu)、不同類型晶體的性質(zhì)等知識，難度不大，答題時注意物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識的靈活運(yùn)用．